工业控制系统协议模糊测试用例生成方法及系统和应用技术方案

本发明专利技术公开了一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法及系统和应用，属于工业协议的模糊测试技术领域，包括：获取工业控制系统协议数据并进行预处理；构建基于VAE‑WGAN生成对抗网络模型；将训练集输入到生成对抗网络模型进行训练，训练过程中保存损失最低的解码器模型为解码器训练模型；并通过解码器训练模型生成大量测试用例，将一组符合高斯正态分布的随机噪声矩阵作为生成器模型的输入，获取模糊测试方法中的测试用例；发送测试用例到测试目标，同时监听接收回复数据包；分析异常日志信息。本发明专利技术采用上述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法及系统和应用，能够从实际的协议消息序列中学习协议的语法格式，并生成符合协议规范的测试用例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业协议的模糊测试，尤其是涉及一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法及系统和应用。

技术介绍

1、工业互联网作为智能制造和工业数字化、网络化、智能化的关键信息基础设施，工业系统网络协议应用漏洞挖掘已成为其安全保障至关重要的一环。模糊测试方法是漏洞挖掘技术最有效的方法之一。模糊测试(fuzzing)是一种常用的测试方法，旨在发现程序的安全漏洞和软件缺陷。它通过向目标系统输入异常、无效的数据来触发潜在错误行为。现有的模糊测试方法存在生成协议消息序列多样性不足、测试覆盖率不足等问题。

2、2018年hu等人设计了三种从不同维度对协议消息进行分类的聚类策略，利用这些策略，学习到的生成模型可以生成更多样、更完善的测试用例。将对抗生成网络模型进行相关研究逐渐增多。2019年zhao等人将seq2seq模型架构应用于学习协议格式和状态转换关系，使用lstm神经网络构建编码器和解码器，首次尝试对ethercat协议进行模糊测试。2021年lv等人采用双向lstm(blstm)和dcgan相结合的方法来处理模糊测试数据生成。2022年zhang等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤S1中，具体操作为：根据工业控制系统的实时操作数据，使用wireshark软件工具捕获多种功能的工业控制系统协议数据包文件。

3.根据权利要求2所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤S2中，预处理包括：数据截断、数据分类和数据划分；

4.根据权利要求3所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤S4中，将训练数据集输入到基于VAE-WGAN生成对抗网络模...

【技术特征摘要】

1.一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤s1中，具体操作为：根据工业控制系统的实时操作数据，使用wireshark软件工具捕获多种功能的工业控制系统协议数据包文件。

3.根据权利要求2所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤s2中，预处理包括：数据截断、数据分类和数据划分；

4.根据权利要求3所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤s4中，将训练数据集输入到基于vae-wgan生成对抗网络模型进行训练，训练过程中保存损失最低的解码器模型为解码器训练模型；具体操作为：

5.根据权利要求4所述的一种工业控制系统协议模糊测试用例生成方法，其特征在于，步骤s5中，获取基于vae-wgan生成对抗网络中的解码器训练模型，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，张中亚，杨鸿森，赵长伟，贾涛，于雅洁，邵敬平，李玉祥，张丽丽，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：